S.站在罗马天主教会加拿大总部的档案深处,我突然想到,这是一个奇怪的地方,可以找到人们仍在进化的证据。
直到最近,专家们还在争论人类进化一直持续到现代这一主要是理论的观点,因为根本没有数据。但作为一名进化生物学家,我有自己的观点。我的研究主要集中在蚂蚁上,它们既常见又多样,这使它们成为理解进化过程的理想对象。在某些方面,蚂蚁和人类有很多共同点。切叶蚁创造了巨大的地下巢穴,容纳了数以百万计的个体,每个个体都有专门的任务——这和我们的城市没有什么不同。他们以一种真菌的形式种植自己的食物,这是他们从野生祖先那里驯化的,很像人类农民。蚂蚁甚至使用抗生素来治疗疾病。我知道这些特征并没有使他们免受自然选择的影响,那么我们人类又有什么不同呢?
然后在2011年,我读到一项研究,表明生活在19世纪和20世纪的人发生了微小的进化变化。1我决定自己去看看证据,所以我安排去了位于圣劳伦斯河的魁北克小岛Ile aux Coudres。这是一个亲眼目睹我们最近进化的过去是如何与现在相遇的机会。
T.研究负责人伊曼纽尔·米洛特(Emmanuel Milot)在蒙特利尔皮埃尔·埃利奥特·特鲁多机场(Pierre Elliott Trudeau airport)的抵达区迎接我,他身穿黑色T恤,上面印有白色耶稣鱼,上面印有“达尔文”一词,这让人毫不怀疑他是一位进化生物学家。在蒙特利尔市中心短暂的驾车旅行后,我们躲进了历史街区的一家微型酿酒厂,以躲避突如其来的倾盆大雨。倾盆大雨使鹅卵石街道因路灯反射的光线而泛黄。
事实证明,人类的家谱很复杂
我们不是,我们曾经是男人。在过去的20年中,基因组学,古DNA和古人类学联手彻底改造我们的我们的物种的起源的理解。真正的多样性和人类进化的复杂性...阅读更多
米洛告诉我,他最初是作为一名野外研究助理,在魁北克的偏远地区调查鸟类,然后在克尔盖伦群岛(Kerguelen Islands)从事流浪信天翁的博士工作。克尔盖伦群岛位于南印度洋,是法国的一个崎岖的前哨,靠近南极洲。流浪信天翁是鸟类爱好者的标志性物种,米洛将他的项目描述为鸟类学的圣杯。他花了几个月的时间在法国的研究船上,前往群岛的偏远地区,采集血液样本和其他测量。有一次,他用一条绑在信天翁腿上的带子抓住了一只信天翁,这表明这只信天翁在米洛特出生之前就已经在生活和繁殖了。
与如此长寿的物种合作,让他思考了一些不会影响寿命较短的动物的问题,比如一只小鸟需要多长时间才能成熟并开始繁殖,以及随着年龄的增长,身体如何开始分解。没过多久,米洛就把他的鸟和另一个长寿的物种——人类联系了起来。
在这方面,他得到了他的同事兼前主管弗朗辛·梅耶(Francine Mayer)的帮助,我们第二天上午拜访了她。在她房子后面满是鲜花的花园里,梅耶尔解释了作为一名研究生,她是如何对人口统计学和基因结构以及它们如何随时间变化产生兴趣的。20世纪60年代,她是一个研究小组的成员,该小组开始搜索一些孤立的社区,在这些社区中,有几代人的少数人口的记录。
作为一个岛屿,Ile aux Coudres是理想的选择。虽然它距离圣劳伦斯北岸只有一英里半,但在一年中的部分时间里,危险的水流和结冰的条件使它的居民无法像其他社区那样与附近的村庄保持密切的联系。此外,另一位研究员皮埃尔·菲利普(Pierre Philippe)曾于1967年访问过该岛,并获得社区和当地牧师的许可,为人口统计研究转录教区的出生、死亡和婚姻记录。梅耶和她的研究生米雷尔·博伊斯维特(Mireille Boisvert)一起工作了三年,建立了一个家谱,描述了从1800年到1960年代572名妇女及其4002名子女的婚姻。
米洛加入了研究小组在2009年的博士后,发现在出生数据令人惊讶的趋势。在短短几代人,在哪个女人成为母亲的平均年龄从26下降到22,这似乎是在岛的妇女欧洛库德雷斯谁开始有孩子在更小的年龄也有较大的家庭。有趣的是,他们的女儿倾向于这样做。
米洛特从他的鸟类研究知道,再现的时机,往往响应自然选择的性状。其他研究的历史人群少数暗示,自然选择也可能影响人类生育时间,但没有明确的测试证明了它。2要做到这一点,他需要证明第一次生育年龄下降有遗传基础,而自然选择以外的因素(如改善营养和医疗保健)并不能完全解释这种变化。利用从动物繁殖研究中借用的数学模型,他能够梳理出这些因素。
该模型预测任何两个个体的相似程度应该是基于他们的密切关系,并考虑到他们相似的环境。这使得米洛特能够计算出第一次生育年龄的“预测繁殖价值”,这是对该性状价值在多大程度上由一个人的基因解释的估计,以及它与人口平均水平的比较。例如,如果一个特定的妇女在23岁生下第一个孩子,而人口中第一次生育的平均年龄是25岁,那么她的生育价值就可以估计出这两年的差异有多少是遗传自她的父母。经过8代,平均预测育种值显著下降,表明了一种进化反应。
米洛特和他的同事也没有发现任何证据表明人口的健康状况在这一时期发生了有意义的变化,他们使用婴儿和青少年存活率作为整体健康状况的指标。研究小组还排除了基因随机波动可能导致首次生育年龄变化的可能性,他们确定,任何两个女性的血缘关系越密切,她们的第一个孩子就越有可能在相同的年龄出生。
对于观察到的第一次繁殖年龄的减少,现存最好的解释是自然选择的进化。达尔文有他的加拉帕戈斯雀;米洛有他的魁北克岛民。
T.第二天,我和米洛开始了我们的 之旅,前往古德勒岛。当我们接近魁北克城时,我们经过了 这个地点,英国人秘密爬上了 一个悬崖,突袭了法国军队, 开始了1759年的战争,这场战争结束了 法国对魁北克的控制。魁北克人 是法国殖民者的后裔。从1608年开始,法国殖民者 沿着圣劳伦斯河建立了一系列定居点,并将其命名为 。法国移民 在被英国人 打败后实际上结束了,法裔加拿大人由于语言和宗教的差异,不仅与他们的法国祖先隔绝,也与他们的邻居隔绝了 。
法裔加拿大人的定居和迁移模式在某种程度上是人类历史的缩影。第一智人大约50000年前开始移居东北非洲,在中东建立了小型人口。随着人口的增长,移民潮向西扩展到欧洲,向东扩展到亚洲。一些特别富有冒险精神的先驱者穿越辽阔的大洋,开拓了印度尼西亚、南太平洋以及澳大利亚的岛屿,而另一批游牧民族穿越白令海峡,成为第一批在美洲定居的人。
这是我和米洛永远不可能从人类身上获得的信息。
法裔加拿大人的移民也遵循着类似的模式:随着魁北克市人口的增长,一些拓荒者会在边境上建立农场,他们的后代的数量会增加,然后移居到新的领土,如此循环。第一批抵达古德雷斯岛的移民是在1720年至1773年间抵达的30个家庭。当时,这个岛屿位于新法国定居领地的边缘。岛上所有的土地都被家庭分割成狭长的条状,这样就可以进入大海,也有空间种植庄稼。1765年至1790年间,人口增长了一倍多,家家户户被迫将土地分给子女。到20世纪初,人口超过1000人,到1950年达到1585人。
Ile aux Coudres上的妇女平均有6到10个幸存的孩子。米洛特和他的同事在他们的研究文章中强调,岛上居民经历了“自然生育”,这意味着没有有效的节育或计划生育手段。工业化倾向于降低出生率和死亡率,这是一种被称为“人口转变”的现象。值得注意的是,在20世纪60年代皮埃尔·菲利普根据教堂记录整理数据集时,Ile aux Coudres还没有经历这一转变。
C魁北克各地教区的记录副本,包括来自圣古德雷斯岛的记录副本,都保存在魁北克神学院的档案中。我想看到自己的原始数据,所以Milot我开车通过历史较低的魁北克市的鹅卵石街道和陡坡的大规模复杂的五层楼的石头建筑组成魁北克的教区,罗马天主教堂的中央行政分支在加拿大。
在那里,我们遇到了教区档案管理员皮埃尔·拉方丹(Pierre Lafontaine),他是一个穿着随意的中年人,说话时很安静,为自己的英语道歉,而他很少有机会使用英语。拉方丹把我们领进了一个大房间,房间里有三张桌子,形成了一个新月形,他在那里放了几本书,期待着我们的来访。
有一本看起来很古老的书,封面是褪色的红色,书脊上有金色的文字和精致的图案。拉方丹解释说,它包含了16世纪中期特伦特会议发布的法令。一项法令规定,所有的天主教教区必须详细记录其成员的重大生活事件。同一张桌子上放着一本看上去很破旧的书,封面上手写着“1859 - 1866年”的标签。它包含了那些年的洗礼、婚礼和葬礼的记录——米洛和梅耶使用的原始数据。
拉方丹然后带领我们进入一个狭长的房间,很像一个现代图书馆的书库,包含的教区纪录像我们刚刚考察卷编目一排排。这里是信息米洛,我永远也别想得到任何其他物种比人类,排序数据的进化生物学家梦寐以求的。我们习惯于进行远征世界偏远地区收集野生物种的数据在他们的原生环境。一些最好的进化数据可能来自教会档案馆的想法是既令人惊讶,令人振奋。
T.第二天早上他米洛和我继续沿着圣劳伦斯河边驾驶东北部。该驱动器变得像河流拓宽,高速公路138通过起伏的绿色山丘内陆偏出越来越风景。米洛指出,一个年轻的秃鹰,因为它飞在道路上方,从河和进入森林标题了。给我们留下了一个山脊,在那里他曾经做过实地研究助理,进行鸟类调查,在最近烧毁森林的部分。继向岛 - 欧洛库德雷斯迹象,道路改变了方向向右,然后突然下降向岸边。长,费信岛可以跨在我们下面狭窄的通道很容易看到。下面有我们住米洛特新的研究课题。
排了一个小时的队后,我们登上了约瑟夫·萨瓦德号(Joseph-Savard),这是在繁忙的周六上午运行的两艘渡轮之一,以岛上一位最初的定居者命名。尽管河水表面上很平静,但当时正值低潮,可以看到一些岩石露出水面。漩涡和涟漪暗示着强烈的水流使圣劳伦斯河的这一段成为小型船只横渡的危险之地,这也导致了岛上居民在历史上的孤立。冬天尤其危险,河水大部分都结了冰,不过在温暖的夏天,这是很难想象的。
20分钟后,我们下了渡船,经过一个欢迎游客的标牌,翻译过来是:“Ile aux Coudres, with the rhythm of the tide”。岛上的主要道路是一条双车道的事情,风在岛的边缘,栖息在悬崖的各种观点,伸展在圣劳伦斯Charlevoix的山,沿海岸或右,涨潮圈对岩石海滩。当我们到达岛的南端时,道路被一片野花急转直下,顺着悬崖一直延伸到下面的海岸。我们在一家小面包房前停了下来,那里有一处俯瞰着小河的赏心悦目的露台。里面排着长队,等待购买面包和糕点,其中包括一种魁北克特产,宠物de soeurs,翻译过来就是“修女的屁”。
进化和文化之间的这场拔河将如何解决?简而言之,我们根本不知道。
作为米洛特我进,一个微笑的女人走近我们,并自称为诺伊尔 - 昂热哈维,面包店的老板。她在法国迅速解释说,她的家人一直住在岛上,然后兴奋地指着附近的墙上有一个小女孩从蒲公英吹白色蓬松种子框架黑白照片。照片中,她解释说,从一开始就是一系列的著名纪录片关于截图由皮埃尔·佩罗岛和她的小女孩。她从谁第一个打开了它在1945年,但随着对历史的眼睛家庭购买的面包店九年前,保留原来的名称,面包屋布沙尔。
面包店肯定是做了良好的业务与周末的游客,谁已成为收入为岛民的主要来源。3.该地区的旅游业始于19世纪下半叶,当时富裕的美国人为了逃避美国东北部拥挤的城市里令人不安的夏季,开始访问Ile aux Coudres附近的Charlevoix地区。这一新的收入来源意味着岛民不再依赖农业和渔业谋生。1918年,佩诺特家族在岛上种植了一个苹果园,后来又开了一家苹果酒公司,以迎合游客的口味,后来成为了Ile aux Coudres最著名的产品之一。人们建起了旅馆,为岛上居民把小麦磨成面粉的旧磨坊成了一个旅游景点。
旅游业只是该岛变化的一个方面。到了20世纪60年代,当佩罗的纪录片拍摄时,过去几代人的许多航海传统几乎被遗忘了。第一部电影重现了一个古老的岛屿传统,在这个传统中,一排木杆形成了一个栅栏,在潮水退去时将白鲸困住——根据潮水的节奏捕猎。4.只有少数老前辈的回忆的细节,但他们决定尝试一下自己传递的传统的缘故。最终,他们抓获一个孤独的白鲸和它捐赠给纽约市的水族馆。
离开面包房,米洛和我向南前往岛南端的圣路易村。我们经过一个墓地,墓碑上重复着令人惊讶的简短名字——哈维、特伦布雷、布德罗、杜福尔、佩诺特、梅洛克斯,Desgagnés-a提醒我们这个社区曾经是多么的小。但是,尽管整个村庄和它的教堂看起来与20世纪初的历史照片上的样子很像,但从我们短暂的访问来看,21世纪显然已经到来。一位满头银发的老人坐在教堂附近他家前廊的摇椅上,他向我们挥手,表示愿意和我们友好地谈谈。你好“就像我想象他的祖父在100年前会做的那样,只是现在他第一次摘掉了他的iPod耳机。
现代化意味着,米洛、迈耶和他们的同事们关于人类自然选择的结论,不能那么容易地推广到今天生活在这里的人们。医学、技术、教育和工业化生活的其他好处意味着,如今女性生第一个孩子的年龄受到许多因素的影响,使其不像过去那样具有遗传性。在世界范围内,发达国家女性的平均生育年龄一直在上升,美国从1970年的21.4岁上升到2006年的25岁。5.
这一增长的确切原因一直存在争议,但至少有一个因素是教育——当女性在学校花费更多的时间时,她们会推迟组建家庭。6.其他因素包括获得节育和更好的职业机会。社会压力似乎在鼓励女性晚育,而自然选择倾向于从小开始。
进化和文化之间的拉锯战将如何解决?进化生物学家给出的简单答案是,我们根本不知道。我们现在对自己的生存和繁殖有着不可思议的控制,这意味着我们的基因和文化之间的相互作用在人类历史上比以往任何时候都重要。
m第二天下午,我和伊洛特不得不离开库德雷斯岛。在登上渡船之前,我们驱车穿过圣路易斯,经过正在进行周日弥撒的老石头教堂。就在路上,同一个银发男人仍然坐在他的前廊上,随着耳机里的音乐在椅子上慢慢地摇晃。布朗盖里挤满了游客,俯瞰河边的野餐桌上坐满了人。附近正在进行一场垒球比赛,从停车场的汽车数量来看,它似乎吸引了比教堂多得多的人群。
我和米洛特穿过圣劳伦斯的橄榄湖,回首往事,看到了这个与过去不同的岛屿,不再是孤立的,忙于以自己的方式将传统和现代结合在一起。我们坐在渡船上,航行在这个岛和大陆之间曾经危险的海峡上,最让我印象深刻的是自然选择对这里或任何地方的人来说都不会停止。正如潮水将不断涨落,子孙后代将出生并有自己的孩子,传承他们的基因和文化。我们的后代将在某些方面与我们不同,这些方面是可以预测的,而其他方面则不是。毕竟,我们就像蚂蚁、信天翁和地球上的其他物种——这项工作正在进行中。
斯科特·所罗门在莱斯大学教授生态学、进化生物学和科学传播。他的第一本书,未来人类:智人的持续进化,将于2016年由耶鲁大学出版社出版。
工具书类
1.Milot、E。et al。当代人类群体对自然选择做出反应的进化证据。美国国家科学院院刊108, 17040-17045 (2011).
2.Stearns,S.C.,Byars,S.G.,Govindaraju,D.R.,和Ewbank,D.测量当代人群的选择。自然遗传学评论11,611- 622(2010)。
3.Ile aux Coudres旅游网站:tourismeislauxcoudres.com
4.为世界套房干杯迪尔。Brault,M&佩罗,加拿大,电影(1962年)的P.国家电影局。
5.推迟生育:越来越多的女性推迟生育第一个孩子。卫生统计数据介绍21, 1 - 8(2009)。
6.Rindfuss,R.R.,Morgan,S.P.,和Offutt,K.《教育与美国生育率年龄模式的变化:1963-1989》。人口统计33,277-290(1996)。
本文最初发表于2015年冬季鹦鹉螺的季度。